Результат интеллектуальной деятельности: Двухскоростная система управления однофазного асинхронного двигателя

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение при проектировании электроприводов, в которых необходимо осуществлять экономически и технически обоснованную узкую задачу двухступенчатого регулирования скорости однофазного асинхронного двигателя.

Известна схема управления скоростью однофазного асинхронного двигателя переменного тока (США 3399333, 1966), в которой использованы два контура для подключения к внешней электросети управляемых выпрямителей, которые образуют разные комбинации подключения резисторов к управляемым диодам.

Основным недостатком указанного устройства является сложность, которая для решения простой операции двухступенчатого регулирования скорости однофазного асинхронного двигателя оказывается неоправданно дорогой.

Известно устройство управления однофазного индукционного электродвигателя переменного тока (GB 2092401 A), в котором используется диодный мост и переключатели, образующие различные комбинации обмоток. Использование сложной системы управления этим устройством выходит за рамки поставленных задач и экономически неэффективно.

Наиболее близким по техническому решению является полупроводниковое устройство регулирования скорости однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя (РФ 2403669, H02P27/06, H02P21/12, 2009), в котором использованы три реверсивных полупроводниковых коммутатора, выполненных на полупроводниковых ключах, каждый из которых состоит из двух транзисторов, подсоединенных к диодному однофазному двухполупериодному мосту, обеспечивающему выпрямленное двухполупериодное напряжение, которое используется для коммутации обмоток однофазного двухобмоточного асинхронного двигателя.

Данное устройство принято за прототип.

Приведенное устройство также решает задачи, выходящие за рамки двухступенчатого регулирования скорости однофазного асинхронного двигателя, и является экономически неэффективным.

Задачей изобретения является повышение эффективности регулирования скорости однофазного асинхронного двигателя при двухступенчатом регулировании скорости за счет упрощения технического решения и уменьшения стоимости оборудования.

Сущность изобретения заключается в том, что двухскоростная система управлением однофазного асинхронного двигателя состоит из источника однофазного синусоидального напряжения, выход которого соединен с входом двухполупериодного выпрямителя. Новизна заключается в том, что выход двухполупериодного выпрямителя через конденсатор, с помощью которого отфильтровывается постоянная составляющая напряжения, подключен к первичной обмотке трансформатора, обеспечивающего необходимое напряжение. Вторичная обмотка трансформатора соединена с двухпозиционным коммутатором, соединенным с обмоткой статора однофазного асинхронного двигателя. В зависимости от скоростного режима обмотка статора однофазного асинхронного двигателя с помощью двухпозиционного коммутатора соединяется либо с выходом генератора синусоидального напряжения, частота напряжения которого f, либо с вторичной обмоткой трансформатора, частота выходного напряжения которого 2*f. В первом случае скорость вращения магнитного поля статора асинхронного двигателя равна 60*f, а во втором она равна 60*2*f. Соответственно скорость вращения ротора в первом случае меньше, чем во втором.

Сущность изобретения поясняется Фиг.1, на которой показана функциональная схема двухскоростной системы управлением однофазного асинхронного двигателя.

Двухскоростная система управлением однофазного асинхронного двигателя содержит источник однофазного синусоидального напряжения 1, двухполупериодный выпрямитель 2, конденсатор 3,трансформатор 4, двухпозиционный коммутатор 5, однофазный асинхронный двигатель 6.

Двухскоростная система управлением однофазного асинхронного двигателя работает следующим образом. Источник однофазного синусоидального напряжения 1 соединен с входом двухполупериодного выпрямителя 2. Напряжение с выхода двухполупериодного выпрямителя 2 поступает на конденсатор 3. С конденсатора 3 переменное поступает на первичную обмотку трансформатора 4. Вторничная обмотка трансформатора 4 соединена с контактами «в» двухпозиционного переключателя 5. Контакты «а» двухпозиционного переключателя 5 соединены с выходом источника синусоидального напряжения 1. При замыкании контактов «а» переключателя 5 статорная обмотка однофазного асинхронного двигателя 5 подключается к источнику однофазного синусоидального напряжения 1. При замыкании контактов «в» переключателя 5 статорная обмотка подключается к трансформатору 4.

Повышение эффективности двухскоростной системы управлением однофазного асинхронного двигателя обеспечивается простотой схемного решения и малыми затратами на его изготовление.