RU2704494C1 - Single-key multiphase electric drive - Google Patents
Single-key multiphase electric drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2704494C1 RU2704494C1 RU2019102994A RU2019102994A RU2704494C1 RU 2704494 C1 RU2704494 C1 RU 2704494C1 RU 2019102994 A RU2019102994 A RU 2019102994A RU 2019102994 A RU2019102994 A RU 2019102994A RU 2704494 C1 RU2704494 C1 RU 2704494C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diode
- winding
- cathode
- source
- anode
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электромеханике, а именно к электроприводу с многофазным вентильно-индукторным двигателем (ВИД) и предназначено для приведения в движение машин и механизмов.The invention relates to electromechanics, and in particular to an electric drive with a multiphase induction induction motor (VID) and is intended to propel machines and mechanisms.
Известны электроприводы с ВИД, близкие к заявляемому электроприводу по признаку наличия в силовой схеме одного полупроводникового ключа (ПК) на фазу [Miller Т. Switched Reluctance Motors and Their Control. Magna Physics Publishing and Oxford University Press. Oxford. 1993, c. 88, рис. 6.4 (b)], основной недостаток которого заключается в том, что при выключении ПК электромагнитная энергия, накопленная в обмотке статора ВИД, не рекуперируется в сеть, а гасится на резисторе, и [Патент РФ №2119227. Электропривод одноключевой / А.Д. Петрушин, В.Ю. Дейниченко / Б.И. 1998. №26], основным недостатком которого является неравные условия питания частей обмотки ВИД.Known electric drives with VID close to the claimed electric drive on the basis of the presence in the power circuit of one semiconductor key (PC) per phase [Miller T. Switched Reluctance Motors and Their Control. Magna Physics Publishing and Oxford University Press. Oxford 1993, c. 88, fig. 6.4 (b)], the main disadvantage of which is that when the PC is turned off, the electromagnetic energy accumulated in the VID stator winding is not recovered into the network, but is extinguished by the resistor, and [RF Patent No. 2119227. Single-key electric drive / A.D. Petrushin, V.Yu. Deinichenko / B.I. 1998. No. 26], the main disadvantage of which is the unequal power conditions of the parts of the VID winding.
Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому электроприводу (прототипом) является электропривод одноключевой, содержащий два источника напряжения, два конденсатора, три диода, ПК и ВИД со статорной обмоткой, разделенной на две части [Патент РФ №2459341 Электропривод одноключевой / А.Д. Петрушин, P.M. Девликамов, В.Ю. Смачный. - №2011119730/07; заявл. 16.05.2011; опубл. 20.08.2012 бюл. №23]. Однако, данная схема применима только для однофазных ВИД и неработоспособна для многофазных ВИД, что поясняется рис. 1 приложения №1. При подключении нескольких фаз к источникам и открытии одного ПК питание получают все фазы, следовательно, ВИД будет неработоспособным, так как требуется фазы включать в разное время.The closest in technical essence to the claimed electric drive (prototype) is a single-key electric drive containing two voltage sources, two capacitors, three diodes, a PC and a view with a stator winding, divided into two parts [RF Patent No. 2459341 Single-key electric drive / A.D. Petrushin, P.M. Devlikamov, V.Yu. Delicious. - No. 20111119730/07; declared 05/16/2011; publ. 08/20/2012 bull. No. 23]. However, this scheme is applicable only for single-phase VIDs and is inoperative for multiphase VIDs, which is illustrated in Fig. 1
Изобретением решается задача обеспечения работоспособности одноключевого электропривода для многофазных ВИД.The invention solves the problem of ensuring the operability of a single-key electric drive for multiphase VID.
Это достигается тем, что в схему электропривода одноключевого, содержащего два конденсатора, три диода, полупроводниковый ключ (ПК) и вентильно-индукторный двигатель (ВИД) со статорной обмоткой, разделенной на две части, два источника постоянного напряжения, при этом плюс первого источника соединен с плюсом первого конденсатора, с анодом диода, катод которого подключен к началу части первой обмотки, с катодом диода; минус второго источника соединен с минусом второго конденсатора, с концом части второй обмотки, с анодом диода; согласно изобретению, в схему для каждой из n фаз дополнительно введены по 2 диода, подключенных следующим образом: катод первого диода подключен к минусу первого источника, анод подключен к первому выводу ПК, к минусу первого конденсатора, к аноду диода, катод которого подключен началу части второй обмотки; анод второго диода подключен к плюсу второго источника, катод подключен ко второму выводу ПК, плюсу второго конденсатора и концу части первой обмотки, причем количество фаз, подключенных таким образом, к источникам не ограничивается и равно 1, 2, …, n.This is achieved by the fact that in the single-key electric drive circuit containing two capacitors, three diodes, a semiconductor switch (PC) and a valve-induction motor (VID) with a stator winding, divided into two parts, two DC voltage sources, while the plus of the first source is connected with the plus of the first capacitor, with the anode of the diode, the cathode of which is connected to the beginning of the first winding, with the cathode of the diode; the minus of the second source is connected to the minus of the second capacitor, with the end of part of the second winding, with the anode of the diode; according to the invention, 2 diodes are additionally introduced into the circuit for each of the n phases, connected as follows: the cathode of the first diode is connected to the minus of the first source, the anode is connected to the first output of the PC, to the minus of the first capacitor, to the anode of the diode, the cathode of which is connected to the beginning of the part second winding; the anode of the second diode is connected to the plus of the second source, the cathode is connected to the second terminal of the PC, the plus of the second capacitor and the end of the part of the first winding, and the number of phases connected in this way to the sources is not limited and equal to 1, 2, ..., n.
Изобретение поясняется графически. На фиг. 1 приведена силовая схема электропривода одноключевого многофазного. Схема электропривода одноключевого многофазного состоит из двух источников напряжения 1 и 2, ПК 3, 13, n, конденсаторов 6, 7, 16, 17, n+3, n+4, диодов 4, 5, 8, 9, 12, 14, 15, 18, 19, 22, n+1, n+2, n+5, n+6, n+9, обмоток статора, каждая из которых, разделена на две части 10, 11, 20, 21, n+1, n+8.The invention is illustrated graphically. In FIG. 1 shows the power circuit of a single-key multiphase electric drive. The single-key multiphase electric drive circuit consists of two
Плюс источника 1 подключен к плюсам конденсаторов 7, 17, n+4, к катодам диодов 12, 22, n+9, к анодам диодов 9, 19, n+6; катод диода 9 соединен с началом части первой обмотки ВИД 11; катод диода 19 соединен с началом части первой обмотки ВИД 21; катод диода n+6 соединен с началом части первой обмотки ВИД n+8; минус источника 1 подключен к катодам диодов 5, 15, n+2; анод диода 5 соединен с первым выводом ПК 3, с минусом конденсатора 7, с анодом диода 8; анод диода 15 соединен с первым выводом ПК 13, с минусом конденсатора 17, с анодом диода 18; анод диода n+2 соединен с первым выводом ПК n с минусом конденсатора n+4, с анодом диода n+5; катод диода 8 подключен к началу части второй обмотки ВИД 10; катод диода 18 подключен к началу части второй обмотки ВИД 20; катод диода n+5 подключен к началу части второй обмотки ВИД n+7; плюс источника 2 подключен к анодам диодов 4, 14, n+1; катод диода 4 соединен со вторым выводом ПК 3, с плюсом конденсатора 6, с концом части первой обмотки ВИД 11; катод диода 14 соединен со вторым выводом ПК 13, с плюсом конденсатора 16, с концом части первой обмотки ВИД 21; катод диода n+1 соединен со вторым выводом ПК n, с плюсом конденсатора n+3, с концом части первой обмотки ВИД n+8; минус источника 2 подключен к минусам конденсаторов 6, 16, n+3, к концам второй части обмотки ВИД 10, 20, n+1, к анодам диодов 12, 22, n+9;The plus of
Электропривод одноключевой многофазный работает следующим образом. В исходном состоянии, когда ПК 3, 13, n разомкнуты, ток во всех частях обмоток статора ВИД отсутствует, а все конденсаторы заряжены полярностью, показанной на фиг. 1. При замыкании ПК n (работает n-ая фаза) через части обмотки статора n+7 и n+8 протекает ток по двум цепям. Первая цепь: источник 1 - диод n+6 - часть первая обмотки статора n+8 - ПК n - диод n+2 - источник 1; конденсатор n+4 выполняет функцию фильтра, то есть частично компенсирует падение напряжения на внутреннем сопротивлении источника 1. Вторая цепь: источник 2 - диод n+1 - ПК n - диод n+5 - часть вторая обмотки статора n+7 - источник 2; конденсатор n+3 выполняет функцию фильтра, то есть частично компенсирует падение напряжения на внутреннем сопротивлении источника 2. При этом в ВИД происходит преобразование электромагнитной энергии в механическую. При размыкании ПК n энергия, накопленная в индуктивностях частей обмотки статора n+7 и n+8, заряжает конденсаторы n+3 и n+4 по следующим цепям: часть первая обмотки статора n+8 - конденсатор n+3 - диод n+9 - диод n+6 - часть первая обмотки статора n+8; часть вторая обмотки статора n+7 - диод n+9 - конденсатор n+4 - диод n+5 - часть вторая обмотки статора n+1. Далее цикл повторяется. Остальные фазы работают аналогично.The single-key multiphase electric drive operates as follows. In the initial state, when the
В заявленном электроприводе одноключевом многофазном, с помощью диодов 4, 5, 14, 15, n+1, n+2, отделяются контуры токов различных фаз друг от друга, что обеспечивает работоспособность многофазного ВИД, а именно дает возможность включать фазы ВИД независимо друг от друга в различное время.In the claimed single-phase multi-phase electric drive, with the help of
ПРИЛОЖЕНИЕ №1ANNEX No. 1
Схема электропривода одноключевого (Патент РФ №2459341 Электропривод одноключевой / А.Д. Петрушин, P.M. Девликамов, В.Ю. Смачный. - №2011119730/07; заявл. 16.05.2011; опубл. 20.08.2012 бюл. №23) применима только для однофазных ВИД и неработоспособна для многофазных ВИД. Приведенная на рис. 1 схема получена из схемы электропривода одноключевого по пункту 2 формулы изобретения путем добавления нескольких фаз. При подключении нескольких фаз к источникам и открытии одного ПК питание получают все фазы, например при открытии ПК n по следующим цепям: источник 1 - диод n+4 - полуобмотка n+6 - ПК n -источник 1, источник 2 - ПК n - диод n+3 - полуобмотка n+5 - источник 2, источник 1 - диод n+4 - полуобмотка n+6 - ПК n - диод 14 - полуобмотка 16 - источник 2, источник 1 - диод 15 - полуобмотка 17 - ПК n - диод n+3 - полуобмотка n+5 - источник 2, источник 1 - диод n+4 - полуобмотка n+6 - ПК n - диод 6 - полуобмотка 8 - источник 2, источник 1 - диод 7 - полуобмотка 9 - ПК n - диод n+3 - полуобмотка n+5 - источник 2, следовательно, ВИД будет неработоспособным, так как требуется фазы включать в разное время.Single-key electric drive circuit (RF Patent No. 2459341 Single-key electric drive / A.D. Petrushin, PM Devlikamov, V.Yu. Smachny. - No. 20111119730/07; Claim 05.16.2011; publ. 08.20.2012 Bulletin No. 23) is applicable only for single-phase VID and inoperable for multiphase VID. Shown in fig. 1, the circuit is obtained from a single-key electric circuit according to
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019102994A RU2704494C1 (en) | 2019-02-04 | 2019-02-04 | Single-key multiphase electric drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019102994A RU2704494C1 (en) | 2019-02-04 | 2019-02-04 | Single-key multiphase electric drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2704494C1 true RU2704494C1 (en) | 2019-10-29 |
Family
ID=68500478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019102994A RU2704494C1 (en) | 2019-02-04 | 2019-02-04 | Single-key multiphase electric drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2704494C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2119227C1 (en) * | 1995-08-23 | 1998-09-20 | Александр Дмитриевич Петрушин | Single switch electric drive |
RU2179779C2 (en) * | 2000-01-10 | 2002-02-20 | Петрушин Александр Дмитриевич | Valve-type inductor generator |
US7852038B2 (en) * | 2007-08-14 | 2010-12-14 | Ramu Inc. | Single switch controlled switched reluctance machine |
RU2459341C1 (en) * | 2011-05-16 | 2012-08-20 | Александр Дмитриевич Петрушин | Single-key electric drive |
-
2019
- 2019-02-04 RU RU2019102994A patent/RU2704494C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2119227C1 (en) * | 1995-08-23 | 1998-09-20 | Александр Дмитриевич Петрушин | Single switch electric drive |
RU2179779C2 (en) * | 2000-01-10 | 2002-02-20 | Петрушин Александр Дмитриевич | Valve-type inductor generator |
US7852038B2 (en) * | 2007-08-14 | 2010-12-14 | Ramu Inc. | Single switch controlled switched reluctance machine |
RU2459341C1 (en) * | 2011-05-16 | 2012-08-20 | Александр Дмитриевич Петрушин | Single-key electric drive |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5430568B2 (en) | Single-switch controlled reluctance machine | |
TWI680630B (en) | Control device for inverter | |
US9559627B2 (en) | Switched reluctance motor device, and driving circuit and reluctance motor thereof | |
Mondal et al. | Performance evaluation of brushless DC motor drive for three different types of MOSFET based DC-DC converters | |
CN109219923B (en) | Power output device | |
RU2704494C1 (en) | Single-key multiphase electric drive | |
Pittermann et al. | Converters for switched reluctance motor-topology comparison | |
US8040094B2 (en) | Voltage clamping and energy recovery circuits | |
Amudhavalli et al. | Improved Z source inverter for speed control of an induction motor | |
KR102246884B1 (en) | Power conversion circuit | |
Thong et al. | Two phase switched reluctance drive with voltage doubler and low dc link capacitance | |
Amudhavalli et al. | Speed control of an induction motor by V/F method using an improved Z source inverter | |
Singh et al. | A PFC based switched-capacitor buck-boost converter fed BLDC motor drive | |
KR102299110B1 (en) | Power converting circuit | |
US9379659B2 (en) | Lossless snubber drive for a permanent magnet synchronous motor | |
Pan et al. | Cell voltage balancing of a series-connected multiphase BLDC motor drive | |
Sindhuja et al. | Design of a novel high grade converter for switched reluctance motor drive using component sharing | |
RU2459341C1 (en) | Single-key electric drive | |
Muthulakshmi et al. | A new switched reluctance motor drive using passive network for marine propulsion | |
Muthulakshmi et al. | A new modified switched reluctance motor drive using passive network for torque ripple minimization | |
JP6836933B2 (en) | Rectifier, power supply, electric motor and air conditioner | |
Guan et al. | A novel low-cost and high-performance converter topology for six-phase SRM | |
Garinto et al. | A novel 3-phase L-dump converter for switched reluctance motors | |
Shah et al. | A Multi-Level Converter for SRM Drive Based EV Applications with Auxiliary Load Driving Capability | |
Koteswararao et al. | A closed loop speed control of a switched reluctance motor with a new converter topology |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210205 |