RU2461117C1 - Starter device for ac contactless electric motor - Google Patents
Starter device for ac contactless electric motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2461117C1 RU2461117C1 RU2011114571/07A RU2011114571A RU2461117C1 RU 2461117 C1 RU2461117 C1 RU 2461117C1 RU 2011114571/07 A RU2011114571/07 A RU 2011114571/07A RU 2011114571 A RU2011114571 A RU 2011114571A RU 2461117 C1 RU2461117 C1 RU 2461117C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pulses
- electric motor
- rotor
- trigger
- emp
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Motor And Converter Starters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических машинах с бесконтактной коммутацией якорной обмотки.The invention relates to electrical engineering and can be used in electrical machines with non-contact switching of the armature winding.
Известны схемы устройств [1, 2, 3 и 4] автоматического управления пуском асинхронных электродвигателей, которые имеют основную обмотку и вспомогательную с фазосдвигающим конденсатором и симистором, подключающим источник питания при пуске и отключающим при «синхронной» работе.Known schemes of devices [1, 2, 3, and 4] for automatically controlling the start of asynchronous electric motors, which have a main winding and an auxiliary one with a phase-shifting capacitor and triac, connecting the power source at start-up and disconnecting during “synchronous” operation.
Недостатками известных устройств являются провалы пускового момента до минимального значения, обусловленного вычитанием в противофазе питающего напряжения с противоЭДС электродвигателя в момент кратного совпадения их частот в диапазоне от пуска до «синхронной» работы. Это приводит к ограничению применения асинхронных электродвигателей при нагрузке на валу типа «сухого» трения, которая приводит к снижению КПД, cosφ и к недоиспользованию активных частей в номинальном режиме работы. Устройства также исключают применение синхронных электродвигателей с возбуждением ротора от постоянного магнита, гистерезисным слоем, электромагнитным возбуждением и т.п.The disadvantages of the known devices are dips in the starting moment to the minimum value due to the subtraction in antiphase of the supply voltage from the counter-emf of the electric motor at the time of multiple coincidence of their frequencies in the range from start to "synchronous" operation. This leads to a limitation of the use of asynchronous electric motors under load on the shaft of the type of "dry" friction, which leads to a decrease in efficiency, cosφ and to underutilization of the active parts in the nominal operating mode. The devices also exclude the use of synchronous motors with excitation of the rotor from a permanent magnet, a hysteresis layer, electromagnetic excitation, etc.
Цель изобретения - повышение КПД, cosφ, снижение массогабаритных показателей электродвигателей и расширение области применения синхронных электродвигателей в бытовой и промышленной технике.The purpose of the invention is to increase the efficiency, cosφ, reduce the overall dimensions of electric motors and expand the scope of synchronous motors in household and industrial equipment.
Поставленная цель достигается тем, что пусковое устройство бесконтактного электродвигателя, содержащего «А» - основную и «В» - вспомогательную обмотку с фазосдвигающим конденсатором «С» и симистор «Т», включающий и отключающий напряжение «U~» питающего обмотки двигателя; трансформатор выделения результирующего напряжения противоЭДС ротора [5], где токовые обмотки каждой фазы и обмотка напряжения включены параллельно-встречно относительно питающих фазы напряжений, и относительно результирующего провивоЭДС ротора - последовательно-согласно. В результате выделенное противоЭДС ротора совместно с введенным функциональным блоком-триггером выполняют функции датчика положения ротора в оптимальном угловом режиме в диапазоне частот от пуска до синхронной работы. Это позволяет использовать электродвигатели с постоянным магнитом на роторе, гистерезисным слоем, электромагнитным возбуждением и т.п., а также использовать беззубцовую обмотку статора. Подтверждением тому сравнительно близкие основные электромеханические характеристики серий коллекторных электродвигателей с зубцовым и беззубцовым якорем, где магнитный поток пронизывает воздушный зазор в два с лишним раза больше, чем с зубцовым якорем.This goal is achieved by the fact that the starting device of a contactless motor containing "A" - the main one and "B" - an auxiliary winding with a phase-shifting capacitor "C" and a triac "T", turning on and off the voltage "U ~" of the supply winding of the motor; a transformer for isolating the resulting voltage of the counter-EMF of the rotor [5], where the current windings of each phase and the voltage winding are connected in parallel-counter with respect to the supply phase of the voltages, and with respect to the resulting voltage of the rotor EMF, in series according to. As a result, the isolated rotor counter-EMF, together with the introduced functional block-trigger, perform the functions of the rotor position sensor in the optimal angular mode in the frequency range from start-up to synchronous operation. This allows the use of permanent magnet motors on the rotor, hysteresis layer, electromagnetic excitation, etc., as well as the use of toothless stator winding. Confirmation of this is the relatively close basic electromechanical characteristics of the series of collector motors with gear and toothless anchor, where the magnetic flux penetrates the air gap more than two times more than with the gear anchor.
Пусковое устройство фиг.1 содержит блок 1 напряжения постоянного тока, питающего логические функциональные блоки; ограничитель 2 амплитуд полупериодов питающего напряжения «U~»; генератор 3 минимальной частоты, необходимый для первоначального запуска триггера 4 через стробирующий - счетный вход, чем обеспечивается начальное трогание ротора; блок 5 выделения результирующего противоЭДС ротора, каждый полупериод которого через асинхронные входы триггера 4 воздействуют на рост частоты вращения ротора от пуска до синхронной работы с непрерывным контролем оптимального углового рассогласования между векторами намагничивающей силы ротора и статора, благодаря программному переключению симистора «Т» в функции логического сумматора 6, слаботочные тиристоры которого выполняют функцию «И» между выходными импульсами одноименного сдвига блоков 2 и 4, т.е. и .The starting device of FIG. 1 comprises a DC voltage unit 1 supplying logical function blocks; limiter of 2 amplitudes of half-periods of supply voltage "U ~"; the
На фиг.2 отображены эпюры напряжений на выходах функциональных блоков: U~ эпюры напряжения питания; Q0 и - эпюры импульсов на выходах формирователя 2; Fmin - эпюры импульсов с выхода генератора минимальной частоты 3; которые подаются на стробирующий вход триггера 4, на асинхронные выходы которого соответственно подаются полупериоды противоЭДС, снимаемые с выходной обмотки трансформатора блока 5 - выделения противоЭДС ротора; и - это эпюры импульсов с выходов триггера 4 в режиме частот разгона и синхронной работы электродвигателя; и - результирующие эпюры положительных и отрицательных импульсов на выходах блока 6; U~ на вых «Т» - результирующие эпюры напряжения на выходе симистора «Т» в виде поочередных переключений серий положительных и отрицательных импульсов при разгоне и поочередном переключении импульсов при синхронной работе.Figure 2 shows the plot voltage at the outputs of the functional blocks: U ~ plot voltage supply; Q 0 and - plot of pulses at the outputs of the
Устройство работает следующим образом (фиг.1 и 2): при подключении напряжения питания U~ на выходе блока 1 возникает напряжение постоянного тока, которое подается на среднюю точку выходной обмотки трансформатора блока 2, генератор 3 и триггер 4, который начинает работать в счетном режиме от генератора 3 и поочередно включать слаботочные тиристоры с частотой , на аноды которых с выходной обмотки блока 2 подаются полупериоды Q0 и . В результате симистор «Т» поочередно включает серии положительных полупериодов и серии отрицательных и ротор начинает вращаться с частотой , затем возникает напряжение противоЭДС, полупериоды которого через асинхронные входы поведут триггер 4 вперед на повышение частоты в функции углового положения ротора вплоть до синхронной работы, т.е. при совпадении с частотой полупериодов напряжения питания U~. Откуда следует еще одно преимущество применения синхронных электродвигателей в противовес асинхронных и универсальных коллекторных в том, что без нагрузки на валу электродвигатель работает в синхронном режиме с минимальным потреблением из сети по причине фазного рассогласования между полупериодами сети и противоЭДС. Этот режим позволит уменьшить сопротивление обмотки статора и повысить КПД и нагрузочную способность электродвигателя.The device operates as follows (Figs. 1 and 2): when the supply voltage U ~ is connected, a DC voltage arises at the output of unit 1, which is supplied to the midpoint of the output winding of the transformer of
Источники информацииInformation sources
1. Патент №3819995 Н02Р 1/44 «Пусковые переключатели с временным управлением», США, 1974 г., 25 июня, том 932, №4.1. Patent No. 3819995 Н02Р 1/44 "Timed-controlled start switches", USA, 1974, June 25, vol. 932, No. 4.
2. Патент №3916274 Н02Р 1/44 «Полупроводниковая схема управления пуском электродвигателя», США, 1975 г., 28 октября, том 939, №4.2. Patent No. 3916274 Н02Р 1/44 "Semiconductor control circuit for starting the electric motor", USA, 1975, October 28, Volume 939, No. 4.
3. Патент №478278, 4 Н02Р 1/42 «Схема пуска электродвигателя с дешевым компаратором гистерезиса», США, 1988 г., 11 января, том 1086, №1.3. Patent No. 478278, 4 Н02Р 1/42 “Starting circuit of an electric motor with a cheap hysteresis comparator”, USA, 1988, January 11, Volume 1086, No. 1.
4. Патент №3882364 Н02Р 1/44 «Система управления асинхронным электродвигателем», США, 1975 г., 6 мая, том 934, №1.4. Patent No. 38882364 Н02Р 1/44 “Asynchronous electric motor control system”, USA, 1975, May 6, volume 934, No. 1.
5. А.с. SU №1617554 A1, H02K 29/12 «Электропривод», Россия, 30.12.90 г. Бюллетень №48.5. A.S. SU No. 1617554 A1, H02K 29/12 Electric Drive, Russia, December 30, 90. Bulletin No. 48.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011114571/07A RU2461117C1 (en) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | Starter device for ac contactless electric motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011114571/07A RU2461117C1 (en) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | Starter device for ac contactless electric motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2461117C1 true RU2461117C1 (en) | 2012-09-10 |
Family
ID=46939079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011114571/07A RU2461117C1 (en) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | Starter device for ac contactless electric motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2461117C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2645747C1 (en) * | 2016-10-11 | 2018-02-28 | Владимир Егорович Агеев | Device for start and reverse of non-contact ac electric motors |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3819995A (en) * | 1973-03-14 | 1974-06-25 | G Ballman | Time responsive starting switches |
US3916274A (en) * | 1974-07-29 | 1975-10-28 | Alexander J Lewus | Solid state motor starting control |
SU1617554A1 (en) * | 1989-01-17 | 1990-12-30 | Предприятие П/Я А-7007 | Electric drive |
-
2011
- 2011-04-13 RU RU2011114571/07A patent/RU2461117C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3819995A (en) * | 1973-03-14 | 1974-06-25 | G Ballman | Time responsive starting switches |
US3916274A (en) * | 1974-07-29 | 1975-10-28 | Alexander J Lewus | Solid state motor starting control |
SU1617554A1 (en) * | 1989-01-17 | 1990-12-30 | Предприятие П/Я А-7007 | Electric drive |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2645747C1 (en) * | 2016-10-11 | 2018-02-28 | Владимир Егорович Агеев | Device for start and reverse of non-contact ac electric motors |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jape et al. | Comparison of electric motors for electric vehicle application | |
EP3376650A1 (en) | Permanent magnet starter-generator with magnetic flux regulation | |
KR101501607B1 (en) | Winding synchronous machine having a moving object including an inverter circuit, and method for controlling same | |
Zhu et al. | Overview of recent advances in innovative electrical machines—With particular reference to magnetically geared switched flux machines | |
KR940000306A (en) | AC variable speed drive device and electric vehicle drive system using the device | |
WO2013123531A2 (en) | Synchronous electric machine | |
CN108880363A (en) | Three-level formula brushless synchronous machine asynchronous starting control method and system | |
CN103095085A (en) | Four-phase doubly-salient motor | |
EP1774644B1 (en) | Drive circuit for a synchronous electric motor | |
RU2461117C1 (en) | Starter device for ac contactless electric motor | |
SK50382015A3 (en) | Method for excitation and recuperation of DC motor and DC motor with recuperation | |
JP6060296B1 (en) | Switched reluctance motor device with constant current control | |
CN110391706B (en) | Rotating electrical machine | |
RU2600311C2 (en) | Electric machine | |
CN203039541U (en) | Compound excitation double-excitation winding segmented-rotor magnetic flux switching doubly salient brushless dc generator | |
Soorya et al. | Analysis and simulation of speed control of PMBLDC motor by PI controller | |
Prakht et al. | Comparison of high-speed single-phase flux reversal motor and hybrid switched reluctance motor | |
Kurian et al. | Open loop control of switched reluctance motor using theta position sensing | |
RU2474951C1 (en) | Asynchronous valve cascade | |
RU2279173C2 (en) | Inductor engine (variants) | |
WO2020002967A1 (en) | Devices for power multiplication during electromechanical energy conversion | |
US9800186B2 (en) | Magnetoelectric device capable of storing usable electrical energy | |
Kanjhani et al. | Review of different control topologies for the permanent magnet brushless DC motor drives | |
RU115134U1 (en) | AC VOLTAGE STABILIZATION SYSTEM | |
Warpatkar et al. | A new approach for minimization of torque ripple in 8/6 switched reluctance motor |