Полупроводниковое устройство бесконденсаторного запуска трехфазного короткозамкнутого асинхронного электродвигателя от однофазной сети, при соединении обмоток статора в звезду

 

Полупроводниковое устройство бесконденсаторного запуска трехфазного короткозамкнутого электродвигателя от однофазной сети, при соединении обмоток статора в звезду, относится к области электротехники и предназначено для питания трехфазных асинхронных электродвигателей, статорные обмотки которых соединены в звезду. В качестве полупроводникового ключа использован полевой транзистор, подключенный одним выходом к выходу статорной обмотки, не соединенной с фазой и нулем питающей сети, другим выходом - к нулю питающей сети и к выходу статорной обмотки, подключенной к нулю питающей сети. Статорные обмотки соединены по схеме «звезда». Обеспечивается возможность повышения надежности и уменьшения габаритов устройства.

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам запуска трехфазных асинхронных короткозамкнутых электродвигателей от однофазной сети, и может быть использована в электроприводе для питания асинхронных трехфазных электродвигателей, статорные обмотки которых соединены в звезду.

Известно устройство конденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети, содержащее конденсатор, реактор и два тиристора. Конденсатор и индуктивность имеют общий выход, который предназначен для соединения с выходом обмотки статора. Другим выходом конденсатор соединен с нулем питающей сети и с общей точкой двух тиристоров, соединенных встречно-параллельно. Другим выходом тиристоры соединены с другим выходом индуктивности. Обмотки данного электродвигателя соединены по типу звезда (Глазенко Т.А. Полупроводниковые системы импульсного асинхронного электропривода малой мощности / Т.А.Глазенко. - Ленинград: ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, 1983. - С.61, рис.13).

Основными недостатками описанного устройства конденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети являются повышенные габариты вследствие необходимости использования бумажных конденсаторов большой емкости, а также низкая надежность.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является устройство бесконденсаторного запуска трехфазного короткозамкнутого электродвигателя от однофазной сети, содержащее полупроводниковые ключи, в качестве которых использованы два динистора, соединенные встречно-параллельно. Полупроводниковые ключи подключены одним общим выходом к выходу статорной обмотки, не соединенной с фазой и нулем питающей сети, другим общим выходом - к нулю питающей сети и к выходу статорной обмотки, подключенной к нулю питающей сети. Статорные обмотки соединены по схеме «звезда», (патент RU 2370877, МПК H02P 1/26 (2006.01), H02P 1/42 (2006.01)).

Основными недостатками этого устройства бесконденсаторного запуска трехфазного короткозамкнутого электродвигателя от однофазной сети являются пониженная надежность и большие габариты ввиду использования в качестве полупроводниковых ключей двух динисторов.

Предлагаемой полезной моделью решается задача повышения надежности и уменьшения габаритов устройства.

Для решения поставленной задачи в полупроводниковом устройстве бесконденсаторного запуска трехфазного короткозамкнутого электродвигателя от однофазной сети, при соединении обмоток статора в звезду, содержащем полупроводниковый ключ, подключенный одним выходом к выходу статорной обмотки, не соединенной с фазой и нулем питающей сети, другим выходом - к нулю питающей сети и к выходу статорной обмотки, подключенной к нулю питающей сети, при соединении статорных обмоток по схеме «звезда», согласно полезной модели в качестве полупроводникового ключа использован полевой транзистор.

Повышение надежности и уменьшение габаритов полупроводникового устройства бесконденсаторного запуска трехфазного короткозамкнутого электродвигателя от однофазной сети, при соединении обмоток статора в звезду, обусловлено использованием в качестве полупроводникового ключа только одного полевого транзистора, который пропускает ток в прямом и обратном направлениях без учета полярности приложенного к нему питающего напряжения.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого полупроводникового устройства бесконденсаторного запуска трехфазного короткозамкнутого электродвигателя от однофазной сети, при соединении обмоток статора в звезду; на фиг.2 - векторная диаграмма вращения состоящего из четырех фиксированных положений магнитного потока поля статора; на фиг.3 показано пофазное изменение магнитного потока в обмотках статора в соответствии с векторной диаграммой, изображенной на фиг.2.

Кроме того, на чертеже изображено следующее:

- Ф - фаза;

- 0 - ноль;

- A, B, C - статорные обмотки электродвигателя;

- VT1 - полевой транзистор;

- I, II, III, IV - последовательные фиксированные положения вектора магнитного потока кругового вращающегося поля статора трехфазного электродвигателя;

- дугообразная линия со стрелкой - направление вращения магнитного поля статора;

- t0-t4 - моменты времени;

- Uсети=f(t) - изменение питающего напряжения во времени.

Полупроводниковое устройство бесконденсаторного запуска трехфазного короткозамкнутого электродвигателя от однофазной сети, при соединении обмоток статора в звезду, содержит полупроводниковый ключ, в качестве которого использован полевой транзистор 1 (VT1), подключенный одним выходом к выходу статорной обмотки В, не соединенной с фазой и нулем питающей сети, другим выходом - к нулю питающей сети и к выходу статорной обмотки А, подключенной к нулю питающей сети. Статорная обмотка C подключена к фазе питающей сети. Статорные обмотки A, B, C соединены по схеме «звезда».

Полупроводниковое устройство бесконденсаторного запуска трехфазного короткозамкнутого электродвигателя от однофазной сети, при соединении обмоток статора в звезду, работает следующим образом. При прохождении положительной полуволны питающего напряжения в момент времени t0, сначала ток проходит по двум обмоткам A и C электродвигателя (фиг.3). Образуется первое положение вектора магнитного поля статора. В момент времени t1 открывается транзистор 1 (VT1). Ток проходит по всем трем обмоткам A, B, C электродвигателя и образуется второе положение вектора магнитного поля статора. В момент времени t2, при прохождении отрицательной полуволны питающего напряжения, транзистор 1 (VT1) закрывается, ток проходит по двум обмоткам A и C электродвигателя. Образуется третье положение вектора магнитного поля статора. В момент времени t3 транзистор 1 (VT1) открывается. Ток проходит по всем трем обмоткам A, B, C электродвигателя и образуется четвертое положение вектора магнитного поля статора. Поле статора получается эллипсоидным, пространственным, изменяющимся во времени. В момент времени t4 алгоритм работы полупроводникового устройства бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети повторяется.

Таким образом, повышается надежность и уменьшаются габариты полупроводникового устройства бесконденсаторного запуска трехфазного короткозамкнутого электродвигателя от однофазной сети, при соединении обмоток статора в звезду.

Полупроводниковое устройство бесконденсаторного запуска трехфазного корот-козамкнутого электродвигателя от однофазной сети при соединении обмоток статора в звезду, содержащее полупроводниковый ключ, подключенный одним выходом к выходу статорной обмотки, не соединенной с фазой и нулем питающей сети, другим выходом - к нулю питающей сети и к выходу статорной обмотки, подключенной к нулю питающей сети, при соединении статорных обмоток по схеме «звезда», отличающееся тем, что в качестве полупроводникового ключа использован полевой транзистор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, в частности, для частотного регулирования скорости вращения асинхронного электродвигателя

Полезная модель относится к области электромашиностроения и предназначена для реализации в синхронных машинах с бесщеточным возбуждением, в частности, в генераторах дизель-электрических агрегатов резервного питания атомных электростанций и генераторах агрегатов автономных электроустановок

Изобретение относится к полупроводниковым приборам и, в частности к устройствам для охлаждения с помощью жидкости
Наверх