ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Российский патент 1995 года по МПК H02P5/28 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромашиностроению, и может быть использовано для реверсивного управления механизмами в любой отрасли хозяйства, например роботами.

Известен электродвигатель, реверсивно управляемый [1] , содержащий статор с тремя фазными обмотками и короткозамкнутый ротор, для управления которым имеются два трехфазных трансформатора, два трехфазных диодных моста, закороченных тиристорами по цепи выпрямленного тока, входы которых присоединены к концам вторичных обмоток указанных трансформаторов, начала которых объединены между собой в обратном порядке чередования фаз и подключены к фазным обмоткам статора двигателя.

Недостатком указанного устройства являются завышенные массогабаритные показатели, низкая надежность и высокая стоимость устройства.

Известен электродвигатель [2], реверсивно управляемый, содержащий статор с тремя фазными обмотками и короткозамкнутый ротор, для реверсивного управления которым один вывод фаз с электродвигателя подключен непосредственно к сети. Две другие фазы подключены к обмоткам двухфазного трансформатора. Вторичные обмотки этого трансформатора подключены к выводам электродвигателя. Другие выводы этих обмоток подключены к входам двух трехфазных диодных мостов, на стороне постоянного тока которых включены соответственно тиристоры. Третьи входы диодных мостов объединены с нулевым проводом сети.

Недостатками указанного устройства-прототипа являются завышенные массогабаритные показатели, недостаточно высокое быстродействие, недостаточно высокие надежность и энергетические показатели.

Целью изобретения является упрощение, снижение массогабаритных показателей, повышение быстродействия, надежности и энергетических показателей.

Сущность изобретения заключается в том, что в электродвигатель переменного тока, содержащий три фазные обмотки, трехфазный коммутатор, выполненный в виде симисторов, введены дополнительная реверсирующая фазная обмотка и переключатель на два положения, начала первой и реверсирующей фазных обмоток объединены и снабжены клеммой для подключения к первой фазе сети, начала второй и третьей фазной обмоток снабжены зажимами для подключения к второй и третьей фазам сети, концы реверсирующей, первой и второй фазных обмоток подключены к одним выводам первого, второго и третьего симисторов трехфазного коммутатора, другие выводы которых объединены и подключены к концу третьей фазной обмотки, управляющие электроды первого, второго и третьего симисторов трехфазного коммутатора подключены соответственно к двум неподвижным и подвижному выводам переключателя на два положения.

На чертеже представлена принципиальная схема электродвигателя.

Электродвигатель содержит симисторы 1-3, замыкающие нулевые точки двигателя 4, имеющего фазные обмотки А, В, С и дополнительную реверсирующую обмотку R. При этом обмотки фаз А, В, С соединены с одноименными фазами сети, а реверсирующая обмотка R соединена с обмоткой фазы А со стороны сети. Реверсирующая обмотка может быть соединена со стороны сети с любой из обмоток А, В, С. Для реверса двигателя служит переключатель 5 на три положения, соединяющий управляющие электроды симисторов.

Электродвигатель переменного тока работает следующим образом. Схема позволяет коммутировать две нулевые точки двигателя 4. Первая нулевая точка образована обмотками А, В, С, которая коммутируется симисторами 2 и 3. Вторая нулевая точка образована обмотками В, С, R и коммутируется симисторами 1, 3. При таком построении схемы можно коммутировать любое количество нулевых точек трехфазных нагрузок и не только двигателей.

При установке переключателя 5 в положение В (вперед) управляющие электроды симисторов 2 и 3 соединены последовательно и оба симистора включены. Включение симисторов 2 и 3 шунтирует цепь управления, поэтому ток управления исчезает. (Сопротивление управляющий электрод - катод составляет 40 - 120 Ом, что значительно больше сопротивления катод-анод открытого симистора). В момент перехода напряжения сети через нуль один из симисторов отключается, что приводит к появлению импульса управления для этого симистора, и он включается с обратной проводимостью. Напряжение управления появляется только в те моменты, когда включен один симистор, либо оба симистора отключены.

Импульс управления появляется только в момент перехода фазного напряжения через нуль. Именно в этот момент начинает нарастать ток управления. Когда амплитуда тока управления достигает тока включения, симистор включается и ток управления исчезает. Ширина импульса управления зависит от сопротивления управляющий электрод-катод обоих симисторов, чем меньше это сопротивление, тем уже импульсы управления и меньше потери в симисторах.

Кроме того, схема управления формирует импульсы с учетом фазового угла нагрузки, что делает устройство не критичным к параметрам нагрузки. Схема обеспечивает узкие разнополярные импульсы симисторам только на время их включения, поэтому мощность цепей управления очень мала.

При установке переключателя 5 в среднее положение двигатель отключается. Если переключатель 5 установить в положение Н (назад), то двигатель реверсируется, схема управления работает аналогично описанному. За счет противовключения можно очень эффективно тормозить двигатель. Переключатель 5 может переходить из положения "Вперед" в положение "Назад" практически без паузы, что не нарушает работы схемы. Переключатель 5 может быть заменен, например, симисторами обычными либо оптронными.

Электродвигатель переменного тока, содержащий три разные обмотки, трехфазный коммутатор, выполненный в виде симистора, отличающийся тем, что, с целью упрощения, снижения массогабаритных показателей, повышения быстродействия, надежности и энергетических показателей, в него введена дополнительная реверсирующая фазная обмотка и переключатель на два положения, начала первой и реверсирующей фазных обмоток объединены и снабжены клеммой для подключения к первой фазе сети, начала второй и третьей фазной обмоток снабжены зажимами для подключения к второй и третьей фазам сети, концы реверсирующей, первой и второй фазных обмоток подключены к одним выводам первого, второго и третьего симисторов трехфазного коммутатора, другие выводы которых объединены и подключены к концу третьей фазной обмотки, управляющие электроды первого, второго и третьего симисторов трехфазного коммутатора подключены соответственно к двум неподвижным и подвижному выводам переключателя на два положения.

Использование: в электроприводах общепромышленных механизмов. Сущность изобретения заключается в том, что электродвигатель выполнен с тремя фазными обмотками и четвертой реверсирующей обмоткой. Каждая из фазных обмоток объединена с дополнительной реверсирующей обмоткой и подключена к одноименной фазе сети. Начала двух других фаз непосредственно подключены к соответствующим фазам сети. В каждую из объединенных фаз со стороны нулевой точки двигателя включены симисторы. Третий дополнительный симистор включен в любой из концов одной из оставшихся фаз. При этом аноды всех симисторов объединены, а их общая точка соединена с концом оставшейся фазы. Управляющий электрод третьего дополнительного симистора соединен через переключающий элемент с управляющими электродами двух других симисторов. 1 ил.

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий три фазные обмотки, трехфазный коммутатор, выполненный в виде симисторов, отличающийся тем, что, с целью упрощения, снижения массогабаритных показателей, повышения быстродействия, надежности и энергетических показателей, в него введены дополнительная реверсирующая фазная обмотка и переключатель на два положения, начала первой и реверсирующей фазных обмоток объединены и снабжены клеммой для подключения к первой фазе сети, начала второй и третьей фазных обмоток снабжены зажимами для подключения к второй и третьей фазам сети, концы реверсирующей, первой и второй фазных обмоток подключены к одним выводам первого, второго и третьего симисторов трехфазного коммутатора, другие выводы которых объединены и подключены к концу третьей фазной обмотки, управляющие электроды первого, второго и третьего симисторов трехфазного коммутатора подключены соответственно к двум неподвижным и подвижному выводам переключателя на два положения.