RU2692750C2 - Method of limiting eddy currents in open magnetic conductor of inductor with three-phase ac winding and device for its implementation - Google Patents
Method of limiting eddy currents in open magnetic conductor of inductor with three-phase ac winding and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2692750C2 RU2692750C2 RU2017118169A RU2017118169A RU2692750C2 RU 2692750 C2 RU2692750 C2 RU 2692750C2 RU 2017118169 A RU2017118169 A RU 2017118169A RU 2017118169 A RU2017118169 A RU 2017118169A RU 2692750 C2 RU2692750 C2 RU 2692750C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- phase
- inductor
- winding
- open
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000004020 conductor Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 11
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 9
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 8
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000013643 reference control Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/06—Linear motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
- H02K29/08—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Control Of Linear Motors (AREA)
Abstract
Description
Известно, что электросварка основана на эффекте дуги, возникающей в месте контактного разрыва тока между электродом и электропроводящим материалом, в котором электромагнитная энергия преобразуется в тепловую, вызывая расплавление электрода. В линейных асинхронных (синхронных) электродвигателях (ЛАД), имеющих индуктор с разомкнутым магнитопроводом с 3-х фазной обмоткой переменного тока, фазы которой сдвинуты относительно друг друга в пространстве, а фазы напряжения источника питания сдвинуты во времени, возникает магнитное поле в котором суммарный максимум магнитных потоков 3-х фазной обмотки Фмакс, двигаясь с одного края разомкнутого магнитопровода до другого периодически сходит и вновь появляется на противоположном краю магнитопровода. Процесс исчезновения Фмакс на краю разомкнутого магнитопровода связан с возникновением вихревых магнитных потоков, создающих греющие потери, т.е. преобразуют подобно сварке электромагнитную энергию в тепловую.It is known that electric welding is based on the effect of an arc that occurs at the point of contact rupture of a current between an electrode and an electrically conductive material, in which electromagnetic energy is converted into heat, causing the electrode to melt. In linear asynchronous (synchronous) electric motors (LAD), having an inductor with an open magnetic circuit with a 3-phase winding of alternating current, the phases of which are shifted relative to each other in space, and the voltage phases of the power supply are shifted in time, a magnetic field occurs in which the total maximum magnetic flux of 3-phase winding F max , moving from one edge of an open magnetic circuit to the other periodically comes off and reappears on the opposite edge of the magnetic circuit. The process of disappearance f max at the edge of an open magnetic circuit is associated with the occurrence of vortex magnetic fluxes, creating heating losses, i.e. like welding, they convert electromagnetic energy into heat.
Очевидно, что радикальным решением для ограничения вихревых магнитных потоков является кратковременное периодическое обесточивание обмоток индуктора вовремя схода Фмакс с края разомкнутого магнитопровода либо путем размыкания соединений фаз (при схеме соединений в треугольник), либо отключением обмоток (с соединением фаз по схеме «звезда») от источника питания с последующим восстановлением режима к моменту появления новой волны Фмакс следующего периода синусоид напряжения фаз источника питания. При частоте питания f=50 Гц длительность периода движения магнитного потока составляет Т=0,02 с, поэтому коммутацию можно осуществить только с помощью бесконтактных электронных (электромагнитных) двухсторонних ключей, а в качестве управляющих элементов использовать магнитные датчики Холла. В случае необходимости реверсирования движения магнитного поля в индукторе датчики нужно устанавливать на обоих краях разомкнутого магнитопровода, а в электрической схеме управления обеспечить их взаимную блокировку, т.к. датчик при образовании новой волны Фмакс не должен работать. При реверсировании роли датчиков функционально меняются местами.Obviously, a radical solution to limit the vortex magnetic flux is a short-term periodical de-energization of the inductor windings during the descent of F max from the edge of an open magnetic conductor either by opening the phase connections (with a triangle connection) or by turning off the star windings from the power source with the subsequent restoration of the mode to the moment of the appearance of a new wave F max of the next period of sinusoids of the voltage of the phases of the power source. With a supply frequency of f = 50 Hz, the duration of the magnetic flux motion period is T = 0.02 s, therefore switching can be carried out only with the help of contactless electronic (electromagnetic) two-way keys, and the use of magnetic Hall sensors as control elements. If it is necessary to reverse the movement of the magnetic field in the inductor, the sensors should be installed on both edges of the open magnetic circuit, and in the electrical control circuit to ensure their mutual blocking, since sensor in the formation of a new wave F max must not work. When reversing the role of sensors functionally interchanged.
Очевидно, что для настройки нужного режима, необходимо ввести амплитудный порог ограничения срабатывания датчика по величине Фмакс, причем передним фронтом волны магнитного потока электрическая схема управления осуществляет обесточивание обмоток индуктора, а задним фронтом волны магнитного потока восстанавливает эти соединения.Obviously, to adjust the desired mode, it is necessary to enter the amplitude threshold of the sensor response limit by the value of F max , with the forward wavefront of the magnetic flux electrical control circuit de-energizes the inductor windings, and the trailing edge of the magnetic flux wave restores these connections.
На Фиг. 1 и Фиг. 2 изображены: электросхема управления и регулирования электропривода, контактная электросхема соединений реверсивного электропривода с индуктором, имеющим разомкнутый магнитопровод, при питании от сети автономного источника и на фигурах обозначено:FIG. 1 and FIG. 2 shows: electrical control and regulation of the electric drive, contact electrical circuit of the connection of the reversible electric drive with the inductor having an open magnetic circuit, when powered from an independent source and in the figures indicated:
1 - - магнитный пускатель (управление движения «вперед»);1 - - magnetic starter (forward motion control);
2 - - магнитный пускатель («управление движения «назад»);2 - - magnetic starter ("movement control" back ");
1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3 силовые контакты соответственно пускателей 1 и 2;1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3 power contacts respectively starters 1 and 2;
1.4, 1.5, 1.6, 2.7, 2.8, 2.9 - блок-контакты пускателей 1 и 2;1.4, 1.5, 1.6, 2.7, 2.8, 2.9 - block contacts of
3 - блок отсечки опорного порога напряжения сигнала управления;3 - block cutoff voltage reference control signal;
4 - регулятор порога опорного напряжения;4 - threshold voltage regulator;
5 - магнитный датчик Холла «вперед»;5 - magnetic Hall sensor "forward";
6 - магнитный датчик Холла «назад»;6 - magnetic Hall sensor "back";
7 - сумматор сигналов управления;7 - control signal adder;
8, 9, 10 - фазные обмотки трехфазного разомкнутого магнитопровода индуктора;8, 9, 10 - phase windings of a three-phase open magnetic inductor;
11.1 - пусковая кнопка «вперед»;11.1 - start button "forward";
11.2 - пусковая кнопка «назад»;11.2 - start button "back";
11.3 - пусковая кнопка «стоп»;11.3 - start button "stop";
12 - выход сумматора 7 с тактовым периодом Т волны магнитного потока;12 - the output of the
13.1, 13.2 - электронные двухсторонние ключи;13.1, 13.2 - electronic two-way keys;
15 - преобразователь частоты питания индуктора (инвертор);15 - inductor power supply frequency converter (inverter);
16 - индуктор с трехфазный обмоткой на разомкнутом магнитопроводе.16 - inductor with three-phase winding on an open magnetic circuit.
21.1, 21.2, 21.3 - фазы 3-х фазного напряжения источника питания;21.1, 21.2, 21.3 - phases of the 3-phase power supply voltage;
На Фиг. 3 изображены:FIG. 3 depicted:
синусоиды А, В, С магнитных полей 3-х фаз обмоток 8, 9,10 индуктора 16;sinusoids A, B, C of the magnetic fields of the 3 phases of the windings 8, 9, 10 of the
17.1, 17.2 - место установки магнитных датчиков Холла 5 и 6;17.1, 17.2 - the installation location of the
18 - схема направления движения «вперед» и «назад» волны максимума суммарных магнитных потоков 3-х фаз обмоток 8, 9, 10 индуктора 16:18 is a diagram of the direction of movement of the "forward" and "back" waves of the maximum of the total magnetic fluxes of the 3 phases of the windings 8, 9, 10 of the inductor 16:
19 - суммарный максимум волн магнитных потоков фаз индуктора (Ф - магнитный поток, Вб);19 - total maximum of waves of magnetic fluxes of inductor phases (Ф - magnetic flux, Wb);
20 - порог ограничения опорного сигнала;20 is the threshold limit of the reference signal;
Схема работает следующим образом:The scheme works as follows:
При нажатии 11.1 (кнопкой «вперед») пускатель 1, включает контактами 1.1, 1.2, 1.3 обмотки 8, 9, 10 фаз индуктора 16 в сеть (источник питания 15) и контактом 1.6 замыкает цепь входа в сумматор 7 от датчика 5, установленного на краю индуктора магнитопровода 16, от которого идет волна 19 - Фмакс при движении 18 «вперед».When you press 11.1 (using the “forward” button), the starter 1 turns on the contacts 1.1, 1.2, 1.3 of the winding 8, 9, 10 phases of the
При включении кнопкой 11.2 пускателя 2 «назад» контактами 2.2, 2.3, две фазы 9, 10 обмотки магнитопровода 16 переключаются в источнике 15, а контакт 2.8 пускателя 2 одновременно отключает пускатель 1, который контактом 1.6 отключает выход датчика 5 к сумматору 7, пускатель 2 подключает блок контактом 2.9 сигнал датчика 6 к сумматору 7.When the button 11.2 starts the
В течении всего времени Т движения 18 («вперед» или «назад») периодически отключаются - включаются электронные ключи 13.1 и 13.2 в обмотках фаз индуктора 16 и работает один из двух магнитных датчиков 5 или 6 в зависимости от направления движения 18 («вперед» или «назад»).During the whole time T of movement 18 (“forward” or “back”) is periodically turned off - electronic keys 13.1 and 13.2 are turned on in the windings of the
Порог срабатывания 20 в сумматоре 7 устанавливается изменением величины отрицательного опорного напряжения блока отсечки 3 регулятором 4.The
Когда сигнал от магнитных датчиков 5 или 6 преодолевает порог 20, тогда передний фронт 19 волны Фмакс через электронную схему управления сумматора 7 отключает через выход 12 входы управления электронных ключей 13.1 и 13.2, а при выходе Фмакс, - задним фронтом волны 19 восстанавливает питание обмоток 8, 9, 10 индуктора 16. Процесс повторяется в каждый новый период Т движения волны 19 максимума Фмакс суммы магнитных полей фаз индуктора 16.When the signal from the
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017118169A RU2692750C2 (en) | 2017-05-25 | 2017-05-25 | Method of limiting eddy currents in open magnetic conductor of inductor with three-phase ac winding and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017118169A RU2692750C2 (en) | 2017-05-25 | 2017-05-25 | Method of limiting eddy currents in open magnetic conductor of inductor with three-phase ac winding and device for its implementation |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017118169A3 RU2017118169A3 (en) | 2018-11-26 |
RU2017118169A RU2017118169A (en) | 2018-11-26 |
RU2692750C2 true RU2692750C2 (en) | 2019-06-27 |
Family
ID=64400931
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017118169A RU2692750C2 (en) | 2017-05-25 | 2017-05-25 | Method of limiting eddy currents in open magnetic conductor of inductor with three-phase ac winding and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2692750C2 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU157729A1 (en) * | ||||
SU943613A1 (en) * | 1980-09-12 | 1982-07-15 | Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники | Device for measuring eddy current time constant |
SU1041941A1 (en) * | 1982-02-26 | 1983-09-15 | Salov Vladimir A | Method of measuring eddy current in ferromagnetic body |
RU2174734C1 (en) * | 2000-03-30 | 2001-10-10 | Давыдов Радий Викторович | Reciprocating electric machine |
RU2189100C1 (en) * | 2001-12-26 | 2002-09-10 | Байков Юрий Александрович | Device for reducing power loss in electrical machine |
CN103943330A (en) * | 2014-05-05 | 2014-07-23 | 田村(中国)企业管理有限公司 | Three-phase coupling inductor of mixed magnetic circuit |
-
2017
- 2017-05-25 RU RU2017118169A patent/RU2692750C2/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU157729A1 (en) * | ||||
SU943613A1 (en) * | 1980-09-12 | 1982-07-15 | Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники | Device for measuring eddy current time constant |
SU1041941A1 (en) * | 1982-02-26 | 1983-09-15 | Salov Vladimir A | Method of measuring eddy current in ferromagnetic body |
RU2174734C1 (en) * | 2000-03-30 | 2001-10-10 | Давыдов Радий Викторович | Reciprocating electric machine |
RU2189100C1 (en) * | 2001-12-26 | 2002-09-10 | Байков Юрий Александрович | Device for reducing power loss in electrical machine |
CN103943330A (en) * | 2014-05-05 | 2014-07-23 | 田村(中国)企业管理有限公司 | Three-phase coupling inductor of mixed magnetic circuit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017118169A3 (en) | 2018-11-26 |
RU2017118169A (en) | 2018-11-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jain et al. | SRM power converter for operation with high demagnetization voltage | |
GB1167566A (en) | Method and Apparatus for Firing Inverters | |
CN104917281A (en) | Zero-switching circuit for inverter and commercial power and method for the same | |
RU2692750C2 (en) | Method of limiting eddy currents in open magnetic conductor of inductor with three-phase ac winding and device for its implementation | |
RU2422975C1 (en) | Device to generate and control voltage of matrix direct frequency converter with high-frequency sinusoidal pdm | |
CN106253461B (en) | The control method of Novel static switch | |
DE60203052D1 (en) | THREE-PHASE SYSTEM WITH CONTROLLED SWITCHING OF A LOAD NETWORK TO A ROTARY POWER SUPPLY | |
EP1774644B1 (en) | Drive circuit for a synchronous electric motor | |
Jung et al. | H7 inverter using zener diode with model predictive current control for common-mode voltage reduction in PMSM drive system | |
Amudhavalli et al. | Speed control of an induction motor by V/F method using an improved Z source inverter | |
RU197318U1 (en) | Reversing device for starting a three-phase asynchronous squirrel-cage motor from a single-phase network | |
RU2600311C2 (en) | Electric machine | |
GB2031669A (en) | Circuits for brushless dc motors | |
RU165864U1 (en) | REVERSIBLE ADJUSTABLE SWITCH OF THE SINGLE-PHASE ASYNCHRONOUS MOTOR AT THE POWER SUPPLY FROM THE THREE-PHASE NETWORK | |
CN213072502U (en) | Electrode stator multifunctional controller | |
RU144507U1 (en) | SEMICONDUCTOR CONTROLLED REVERSOR OF SERIAL AC MOTOR | |
Muthulakshmi et al. | A new modified switched reluctance motor drive using passive network for torque ripple minimization | |
CN214674934U (en) | Permanent magnet synchronous generator and alternating current rectification and voltage boosting and reducing control system thereof | |
JP2011120394A (en) | Power conversion device | |
Asghar | Three-Phase Dynamic AC Braking of Induction Motors by Discontinuous Phase-Controlled Switching | |
RU2423775C1 (en) | Asynchronous ac converter-fed motor | |
RU137694U1 (en) | DEVICE FOR BRANDLESS OPENING OF CONTACTS OF STATOR WINDING CONTACTORS OF ASYNCHRONOUS MOTOR | |
US20220360205A1 (en) | Method and apparatus for the start of single-phase induction motors | |
RU2539399C1 (en) | Transformer winding taps switching unit | |
SU1617608A1 (en) | Device for controlling three-phase induction motor |