УСТРОЙСТВО БЕСКОНДЕНСАТОРНОГО ЗАПУСКА ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ОДНОФАЗНОЙ СЕТИ Российский патент 2009 года по МПК H02P1/26 H02P1/42 

Изобретение относится к устройствам запуска трехфазных асинхронных электродвигателей от однофазной сети и может быть использовано в электроприводе для питания асинхронных трехфазных электродвигателей, статорные обмотки которых соединены по схеме «треугольник».

Известно устройство конденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети, содержащее конденсатор и индуктивность. Конденсатор и индуктивность имеют общий выход, который предназначен для соединения с выходами обмоток, одна из которых соединена с нулем однофазной сети, а другая соединена с фазой однофазной сети. Другой выход конденсатора соединен с фазой однофазной сети и предназначен для соединения с выходами обмоток, одна из которых соединена с нулем однофазной сети. Другой выход индуктивности соединен с нулем однофазной сети и выходами обмоток, одна из которых соединена с фазой однофазной сети. Обмотки двигателя соединены по типу треугольник (Бирюков С. Три фазы - Без потери мощности / С.Бирюков // Радио. - М., 2000. - №7. - С.37, рис.1).

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

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является устройство бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети, содержащее полупроводниковый ключ для закорачивания и систему управления этим ключом, при соединении статорных обмоток по схеме «треугольник», подключенный параллельно одной обмотке. Один выход полупроводникового ключа соединен с выходами обмоток, причем одна из обмоток соединена одним выходом с нулем однофазной сети, а другим выходом - с фазой однофазной сети, а другая обмотка соединена только с фазой однофазной сети. Второй выход полупроводникового ключа соединен с выходами обмоток, одна из которых соединена с нулем однофазной сети, а другая - с фазой однофазной сети. Система управления этим полупроводниковым ключом состоит из диодного моста и двух тиристоров, включенных катодами встречно в одну из диагоналей моста. Общая катодная точка этих тиристоров соединена с минусом другой диагонали моста. (Голик В. Устройство запуска трехфазных двигателей / В.Голик // Радио. - М., 1996. - №6. - С.39, рис.1, 3).

Основными недостатками этого устройства бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети являются пониженная надежность, большие габариты и высокая стоимость, обусловленные использованием сложной системы управления запуском и введением большого количества таких элементов, как диодный мост, стабилитрон, два транзистора, два тиристора.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения надежности и экономичности, а также снижения габаритов устройства бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети.

Для решения поставленной задачи в устройстве бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети, содержащем полупроводниковый ключ, предназначенный для закорачивания одной из статорной обмотки двигателя при соединении статорных обмоток по схеме «треугольник», согласно изобретению в качестве полупроводникового ключа использованы встречно-параллельно соединенные динистoры, причем один общий выход динисторов предназначен для подключения к выходам обмоток электродвигателя, одна из которых одним выходом соединена с нулем однофазной сети, а другим выходом - с фазой однофазной сети, а другая обмотка соединена с нулем однофазной сети, другой общий выход динисторов предназначен для соединения с выходами обмоток, одна из которых соединена с нулем однофазной сети, а другая - с фазой однофазной сети.

Повышение надежности и экономичности, а также снижение габаритов устройства бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети обусловлено использованием в качестве полупроводникового ключа встречно-параллельно соединенных динисторов, не требующих дополнительной системы управления их открытием и закрытием.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети; на фиг.2 изображена 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 чертежах изображено следующее:

- Ф - фаза;

- 0 - ноль;

- А, В, С - статорные обмотки электродвигателя;

- VT1-VT2 - динисторы;

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

- дугообразные линии со стрелкой - направления вращения магнитного поля статора;

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

Устройство бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети содержит полупроводниковый ключ, в качестве которого использованы встречно-параллельно соединенные динисторы 1 (VT1) и 2 (VT2). Один общий выход динисторов 1 и 2 предназначен для подключения к выходам статорных обмоток электродвигателя, одна из которых, обмотка А, одним выходом соединена с нулем однофазной сети, а другим выходом - с фазой однофазной сети, а другая обмотка, обмотка В, соединена с нулем однофазной сети. Другой общий выход динисторов 1 и 2 предназначен для соединения с выходами обмоток, одна из которых, обмотка В, соединена с нулем однофазной сети, а другая, обмотка С, - с фазой однофазной сети. Статорные обмотки А, В, С электродвигателя соединены по схеме «треугольник».

Работа устройства бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети осуществляется следующим образом. При прохождении положительной полуволны питающего напряжения сначала ток проходит по всем трем обмоткам А, В, С электродвигателя (фиг.3). Образуется первое положение вектора магнитного поля статора. При достижении порогового значения питающего напряжения открывается динистор 1 (VT1). Происходит закорачивание обмотки В и образуется второе положение вектора магнитного поля статора. При прохождении отрицательной полуволны питающего напряжения, сначала ток проходит по всем трем обмоткам А, В, С электродвигателя. Образуется третье положение вектора магнитного поля статора. При достижении порогового значения питающего напряжения открывается динистор 2 (VT2). Образуется четвертое положение вектора магнитного поля статора. Поле статора получается эллипсоидным, пространственным, изменяющимся во времени.

Таким образом, увеличиваются надежность и экономичность, а также снижаются габариты устройства бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети при отсутствии использования сложной системы управления запуском трехфазного электродвигателя.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводе для питания асинхронных трехфазных электродвигателей. Техническим результатом является повышение надежности и экономичности и уменьшение габаритов. В устройстве запуска статорные обмотки асинхронного двигателя соединены по схеме «треугольник» и подключены к однофазной сети через полупроводниковый ключ. В качестве полупроводникового ключа, предназначенного для закорачивания одной из статорных обмоток двигателя при соединении статорных обмоток по схеме «треугольник», использованы встречно-параллельно соединенные динисторы. Один общий выход динисторов подключен к выходам обмоток электродвигателя, одна из которых одним выходом соединена с нулем однофазной сети, а другим выходом - с фазой однофазной сети, а другая обмотка соединена с нулем однофазной сети. Другой общий выход динисторов соединен с выходами обмоток, одна из которых соединена с нулем однофазной сети, а другая - с фазой однофазной сети. 3 ил.

Устройство бесконденсаторного запуска трехфазного электродвигателя от однофазной сети, содержащее полупроводниковый ключ, предназначенный для закорачивания одной из статорных обмоток двигателя при соединении статорных обмоток по схеме «треугольник», отличающееся тем, что в качестве полупроводникового ключа использованы встречно-параллельно соединенные динисторы, причем один общий выход динисторов предназначен для подключения к выходам обмоток электродвигателя, одна из которых одним выходом соединена с нулем однофазной сети, а другим выходом - с фазой однофазной сети, а другая обмотка соединена с нулем однофазной сети, другой общий выход динисторов предназначен для соединения с выходами обмоток, одна из которых соединена с нулем однофазной сети, а другая - с фазой однофазной сети.