Воронежский государственный архитектурно - строительный университет

УДК 621.313.33:621.382.233.026

А. С. Коврижкин, А. Н. Полетаев, Г. А. Пархоменко

ЗАПУСК АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

ПРИ ОДНОФАЗНОМ ПИТАНИИ

Возможность устойчивого и экономичного запуска асинхронного электродвигателя (АД) при подключении к однофазному источнику питания продолжает оставаться актуальной проблемой. Использование пускового сопротивления или экранирование части полюса короткозамкнутым витком / 1 / решает задачу частично: обеспечивает пуск только на холостом ходу. Лучше решается эта задача включением в цепь вспомогательной (пусковой) фазы конденсатора / 2 /. Однако этот вариант связан с большими неудобствами и затратами.

Пуск АД при однофазном питании возможен с применением тиристора. Известно, что тиристор имеет одностороннюю проводимость и в открытом состоянии не может обеспечить протекание по обмотке переменного тока. Поэтому принято решение включить его в диагональ постоянного тока диодного моста. Последовательно с диагональю переменного тока указанного диодного моста включена пусковая фаза АД и далее - в однофазную сеть. Таким образом, если тиристор открыт, направление тока в пусковой фазе будет определяться соответствующим полупериодом действующего в сети напряжения. При этом в цепи самого тиристора, если он открыт, всегда будет протекать постоянный ток. Задержка открывания тиристора определяется всецело параметрами и настройкой устройства управления тиристором и не зависит от нагрузки или величины скольжения.

Способ запуска реализован на лабораторном макете с электродвигателем АИР 50A2N3. В качестве фазосдвигающего устройства применен фазовращатель, выполненный на базе однофазного сельсина. Его трехфазная обмотка, расположенная на статоре, включена так, чтобы в зазоре создавалось вращающееся магнитное поле. Фаза ЭДС, индуктированной при этом в однофазной обмотке ротора, будет зависеть от положения и угла поворота ротора. Устройство позволяет изменять фазу сигнала практически на 360⁰. Этот сигнал подается на управляющий электрод тиристора.

Литература

1. Юферов Ф.М. Электрические машины автоматических устройств. М.: Высшая школа, 1988. 479 с.

2. Адаменко А.И. Однофазные конденсаторные двигатели. Киев: Изд. АН УССР, 1960. 160 с.

Воронежский государственный технический университет

УДК 621.313.13.014.2::621.382

О. В. Скрипченко, А. Н. Стахурлов, Г. А. Пархоменко

БЕСЩЕТОЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

С расщепленной фазой

Щеточно-коллекторные устройства в электрических машинах переменного тока создают много проблем как при их изготовлении, так и во время эксплуатации. Создание и освоение выпуска бесщеточных (вентильных) двигателей / 1 / стало возможным только с появлением недорогих, компактных и экономичных полупроводниковых ключей (транзисторов, тиристоров и др.). Однако известные конструкции таких машин отличаются громоздкостью электрической схемы и, следовательно, высокой стоимостью. Всё это ограничивает их использование в ряде устройств (электроинструмент, бытовые электроприборы и др.). Поэтому была поставлена задача создать простейшую конструкцию бесщеточного двигателя, пригодного для использования в указанных устройствах. На основе сравнения нескольких вариантов была выбрана конструкция с якорной обмоткой в виде катушки, намотанной двумя параллельными проводами. Соединив конец первой части катушки с началом второй, получим расщепленную обмотку со средней точкой. К этой точке подводится один провод от источника питания. Противоположные концы подключаются ко второму проводу источника через управляемые ключи (транзисторы).

При поочередном замыкании ключей в зазоре будет создаваться пульсирующее магнитное поле. Ротор с постоянным магнитом в таком поле может вращаться в любом направлении. Запуск электродвигателя в требуемом направлении можно обеспечить фиксацией ротора в оптимальном положении, когда ось его полюсов не совпадает с осью якорной обмотки. Достигается это тем, что воздушный зазор между ротором и статором выполнен неравномерным. В результате ось полюсов ротора смещается от6носительно оси полюсов статора на 45 эл. град. Установка датчика положения ротора, управляющего состоянием ключей, в оптимальную позицию обеспечивает устойчивый запуск и удовлетворительную работу такого двигателя.

Изложенное проверено экспериментально на лабораторном макете.

Литература

1. Микроэлектродвигатели для систем автоматики.Технический справочник. Под ред. Э. А. Лодочникова, Ф. М. Юферова. М.: Энергия, 1969. 272 с.